4.1 Pengujian Perangkat Keras
4.1.5 Pengujian Modul Potensiometer
Modul potensiometer merupakan modul yang dirancang untuk mendeteksi pergerakan tanah. Potensio yang digunakan pada modul ini adalah potensiometer multitune. Potensiometer multiturn adalah potensio yang dapat berputar lebih dari 360 derajat.
Pengujian modul potensio dilakukan menggunakan tali yang dihubungkan dengan tiang penyangga. Tiang penyangga tersebut merupakan indikator untuk mengetahui pergeseran tanah. Saat tanah yang terdapat pada lintasan pergeseran tersebut bergeser, tanah tersebut akan menarik tiang penyangga. Lintasan pergeseran tanah juga tersebut akan dirubah sudut kemiringannya untuk mengetahui pengaruh kemiringan terhadap kecepatan pergeseran.
Cara kerja dari modul potensio ini adalah pada saat ada pergerakan tiang penyangga pada lintasan, maka tune dari potensio akan berputar. Perputaran pada tune potensio akan berpengaruh pada keluaran ADC pada sensor. Semakin jauh pergeseran tanah maka nilai ADC juga akan terus bertambah.
Gambar 4.8 Pengujian modul potensio dari tengah Modul
data logger
Gambar 4.8 gambar pengujian modul potensiometer dari samping. Pada gambar terlihat posisi modul RTC data logger dan catu daya.
Gambar 4.9 Pengujian modul potensio dari tengah depan
Gambar 4.9 adalah tampilan pengujian modul dari tengah depan. Terlihat bahwa modul RTC data logger terhubung pada tiang penyangga. Posisi awal tiang penyangga berada pada lintasan pergeseran dan pasir sebagai media pengujian.
Gambar 4.10 Nilai ADC saat posisi awal tiang penyangga
Gambar 4.10 merupakan nilai awal ADC saat tiang penyangga berada pada posisi awal. Pengambilan data diatasdilakukan dengan cara mencabut penahan yang terdapat pada lintasan. Penahanbertujuan untuk memberikan posisi
Tali Tiang penyangga Jalur pergeseran Posisi awal Nilai ADC pasir
awal pada tiang penyangga. Saat penahan dicabut maka posisi dari tiang penyangga akan bergerak menuju dasar lintasan. Perubahan posisi tersebut akan memutar sensor potensio dan secara otomatis nilai dari sensor akan berubah sesuai perubahan posisi tersebut.
Gambar 4.11 Posisi akhir tiang penyangga pada saat percobaan Gambar 4.11 merupakan posisi akhir dari tiang penyangga. Dari posisi awal sampai posisi akhir ± 55 cm.
Gambar 4.12 Nilai ADC saat tiang penyangga berada di posisi akhir Gambar 4.12 adalah nilai akhir saat tiang penyangga berada pada posisi akhir jalur pergeseran.
Berikut adalah beberapa tabel dan grafik hasil pengujian alat.Saat pengujian lintasan pergeseran tanah akan dirubah sudutnya mulai dari sudut 15°, 30°, 45°, dan 60°. Sampel uji yang digunakan adalah tanah berwarna merah dan
Nilai ADC 55 cm
pasir dengan massa 500gram dan 1000gram tiap sampel uji. Tabel 4.1 adalah hasil pengujian pada objek tanah berwarna merah dan pasir dengan massa masing - masing 500gram. Tabel 4.2 adalah hasil pengujian pada objek tanah berwarna merah dan pasir dengan massa masing - masing 1000gram.
Tabel 4.1Hasil nilai ADC pada sampel uji 500gram
no
nilai ADC
15° 30° 45° 60°
pasir tanah pasir tanah pasir tanah pasir tanah
1 0 0 343 303 274 260 263 230 2 0 0 348 302 278 312 236 225 3 0 0 340 301 257 282 241 227 4 0 0 354 292 260 260 215 219 5 0 0 340 311 258 258 218 229 6 0 0 300 312 263 260 212 217 7 0 0 302 312 258 260 200 230 8 0 0 335 302 260 258 203 235 9 0 0 306 301 260 261 225 226 10 0 0 302 300 260 260 219 215 rata 0 0 327 304 263 267 223 225 min 0 0 300 292 257 258 200 215 max 0 0 354 312 278 312 263 235
Tabel 4.2 Hasil nilai ADC pada objek 1000gram no
nilai ADC
15° 30° 45° 60°
parie tanah pasir tanah pasir tanah pasir tanah
1 0 0 300 281 265 255 183 189 2 0 0 294 284 268 250 170 185 3 0 0 293 286 266 249 186 190 4 0 0 298 288 256 223 192 192 5 0 0 300 290 258 232 176 192 6 0 0 295 287 234 237 179 191 7 0 0 300 284 236 247 181 174 8 0 0 298 297 236 243 160 176 9 0 0 302 283 236 266 170 176 10 0 0 290 300 260 236 182 200 rata 0 0 297 288 252 244 178 187 min 0 0 290 281 234 223 160 174 max 0 0 302 300 268 266 192 200
Pada tabel 4.1 menunjukan hasil perolehan nilai ADC dari percobaan pada sampel uji pasir dan tanah merah dengan massa sampel uji 500gram. Dari hasil pengujian pada sampel uji 500gram nilai ADC memiliki range yang berbeda pada setiap sudutnya. Pada sudut 15° nilai ADC yang diperoleh adalah nol. Karena pada sudut 15° tidak ada pergerakan dari sampel uji. Pada sudut 30° rata - rata nilai ADC yang diperoleh pasir dan tanah berwarna merah adalah 327 dan 304. Pada sudut 45 ° adalah 263 dan 267. Pada sudut 60° adalah 223 dan 225.
Pada tabel 4.2 menunjukan hasil perolehan nilai ADC dari percobaan pada sampel uji pasir dan tanah merah dengan massa sampel uji 1000gram. Dari hasil pengujian pada sampel uji 1000gram nilai ADC memiliki range yang berbeda pada setiap sudutnya. Pada sudut 15° nilai ADC yang diperoleh adalah nol. Karena pada sudut 15° tidak ada pergerakan dari sampel uji. Pada sudut 30° rata - rata nilai ADC yang diperoleh pasir dan tanah berwarna merah adalah 297 dan 288. Pada sudut 45 ° adalah 252 dan 244. Pada sudut 60° adalah 178 dan 187.
Nilai - nilai ADC yang diperoleh adalah nilai hasil try and error. Nilai ADC ini adalah nilai yang akan menentukan apakah kondisi tanah berbahaya atau tidak. Batas nilai ADC yang ditentukan pada pengujian adalah 250, sehingga saat nilai ADC > dari 250 maka akan mengaktifkan buzzer sebagai tanda bahaya. Kemudian pada interface di Visual Basic juga akan tampil pesan peringatan bahwa kondisi tanah rawan tanah longsor.
Pengujian dilakukan dengan panjang lintasan ± 55cm. Dari hasil pengujian yang dilakukan dapat ditentukan juga jarak maksimal pergeseran yang dapat dijangkau oleh alat. Nilai rata - rata dari semua pengujian menghasilkan nilai 254 nilai ADC. Dengan rumus perbandingan
� �� =
� ��� ��� � ���
maka dapat dihitung berapa maksimal pergeseran. Dimana s adalah panjang lintasan dan S max adalah panjang maksimal. Sehingga diperoleh 55
� �� = 254
(a)
(b)
(c) (d)
Gambar 4.13 Grafik hasil pengujian pasir 500gram dan tanah berwarna merah 500gram (a) sudut 15° (b) sudut 30° (c) sudut 45° (d) sudut 60°
Gambar 4.13menunjukan grafik hasil pengujian pasir dan tanah berwarna merah dengan massa 500gram. Grafik dibuat berdasarkan tabel hasil pengujian pada lampiran A. Pada gambar 4.13 (a) sudut 15° pasir dan tanah berwarna merah tidak mengalami perubahan. Pada gambar 4.13 (b) , gambar 4.13 (c) dan gambar 4.13 (d) pasir dan tanah berwarna merah mengalami perubahan kecepatan.
Pada gambar 4.13 (b) sudut 30° range kecepatan pasir antara 6,42 m/s sampai 6,96 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � � = �1 + �2 + �3 + ....+ � = 67,6
Pada Gambar 4.13 (b) sudut 30° range kecepatan tanah berwarna merah antara 6,42 m/s sampai 7,01 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 68,2
10 = 6,82 m/s.
Pada gambar 4.13 (c) sudut 45° range kecepatan pasir antara 7,55 m/s sampai 7,96 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 77,8
10 = 7,78 m/s.
Pada Gambar 4.13 (c) sudut 45° range kecepatan tanah berwarna merah antara 7,55 m/s sampai 7,96 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � � = �1 + �2 + �3 + ....+ � = 77,3
10 = 7,73 m/s.
Pada gambar 4.13 (d) sudut 60° range kecepatan pasir antara 8,08 m/s sampai 8,34 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � � = �1 + �2 + �3 + ....+ � = 82,2
10 = 8,22 m/s
Pada Gambar 4.13 (d) sudut 60° range kecepatan tanah berwarna merah antara 8,08 m/s sampai 8,34 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ �10
10 = 82,2
10 = 8,22 m/s
(c) (d)
Gambar 4.14 Grafik hasil pengujian pasir dan tanah berwarna merah 1000gram (a) sudut 15°(b)sudut 30° (c) sudut 45° (d) sudut 60°
Gambar 4.14 menunjukan grafik hasil pengujian pasir dan tanah berwarna merah dengan massa 1000gram. Grafik dibuat berdasarkan tabel hasil pengujian pada lampiran A. Pada gambar 4.14 (a) sudut 15° pasir dan tanah berwarna merah tidak mengalami perubahan. Pada gambar 4.14 (b) , gambar 4.14 (c) dan gambar 4.14 (d) pasir dan tanah berwarna merah mengalami perubahan kecepatan.
Pada gambar 4.14 (b) sudut 30° range kecepatan diperoleh antara 3,48 m/s sampai 3,87 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 37,1
10 = 3,71 m/s.
Pada Gambar 4.14 (b) sudut 30° range kecepatan tanah berwarna merah antara 3,62 m/s sampai 3,82 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 37,6
10 = 3,76 m/s.
Pada gambar 4.14 (c) sudut 45° range kecepatan pasir antara 4,12 m/s sampai 4,60 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � � = �1 + �2 + �3 + ....+ � = 43,1
Pada Gambar 4.14 (c) sudut 45° range kecepatan tanah berwarna merah antara 4,18 m/s sampai 4,53 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 43,4
10 = 4,34 m/s.
Pada gambar 4.14 (d) sudut 60° range kecepatan pasir antara 4,38 m/s sampai 4,97 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 46,8
10 = 4,68 m/s.
Pada Gambar 4.14 (d) sudut 60° range kecepatan tanah berwarna merah antara 4,38 m/s sampai 4,80 m/s. Dari 10 pecobaan kecepatan rata - rata yang diperoleh adalah
� � � − � �= �1 + �2 + �3 + ....+ � = 45,8
10 = 4,58 m/s.
Berdasarkan grafk hasil pengujian pada gambar 4.13 dan 4.14 dan tabel hasil pengujian pada lampiran A menunjukan hubungan antara kecepatan dengan perubahan waktu. Kecepatan dan waktu membentuk persamaan linear. Hubungan perubahan waktu dan kecepatan membentuk suatu persamaan
y = m.x + c.
Dimana y adalah kecepatan, m merupakan g.sinθ, x adalah waktu (t) , dan c adalah Vo. Karena pada percobaan Vo adalah keadaan diam makan nilai c = nol. Pada setiap sudut nilai m akan berubah sesuai dengan nilai g.sinθ. Pada sudut 15°, 30°, 45°, dan 60° nilai m berturut - turut adalah 0,25, 4,9, 6,86, dan 8,42. Sehingga setiap sudut membentuk persamaan linear yang berbeda - beda, pada sudut 15° persamaan linearnya y = 0,25x+c , sudut 30° persamaan linearnya y = 4,9x+c , sudut 45° persamaan linearnya y = 6,86x+c , dan sudut 60° persamaan linearnya y = 8,42x+c. Dengan persamaan linear tersebut kita dapat mengetahui berapa perubahan kecepatan dalam selang waktu t.
4.2 Analisa
Pada saat pengujian jarak tiang penyangga terhadap dasar lintasan adalah ± 55cm. Dari seluruh percobaan yang dilakukan nilai keluaran dari sensor potensio menujukan range nilai ADC antara 160 sampai 354. Dengan nilai rata - rata ADC adalah 254. Dengan menggunakan rumus perbandingan maka jarak yang dapat dihitung oleh modul potensio sejauh
( � �� = ���� ��� ��� � )
55 � �� =
254
1024 = 56320/254 = ±221 cm. Jika pada saat 55cm nilai ADC 254 maka sensitifitas modul dapat dihitung dengan cara ( 10
55 =
254 ) = 2540/55 = ± 46 ADC/10cm.
Kecepatan yang dialami oleh objek (masaa yang sama) berbanding lurus dengan besar sudut sin θ. Semakin besar sudut (≤90°), maka kecepatan akan semakin tinggi.Gambar 4.13 dan 4.14 menunjukan perbedaan kecepatan pada sudut 15°, 30°, 45°, dan 60°. Pengujian pada tanah berwarna merah dan pasir dengan massa masing - masing 500gram dan pada sudut 15° dengan massa 1000gram juga tidak mengalami pergeseran. Pengujian pada tanah berwarna merah dengan massa 500gram dan pasir dengan massa 500gram pada sudut 30° menghasilkan kecepatan rata - rata 1,39m/s dan 1,38m/s, pada sudut 45° menghasilkan kecepatan rata - rata 7,73m/s dan 7,78m/s dan pada sudut 60° menghasilkan kecepatan rata -rata 8,17 dan 8,22m/s. Pengujian pada tanah berwarna merah dengan massa 1000gram dan pasir dengan massa 1000gram pada sudut 30°menghasilkan kecepatan rata - rata 0,77m/s dan 0,76m/s, pada sudut 45° menghasilkan kecepatan rata - rata 4,34m/s dan 4,31m/s, dan pada sudut 60° menghasilkan kecepatan rata - rata 4,58m/s dan 4,68m/s. Besarnya kecepatan juga dapat dihitung dengan persamaan linear yang dibentuk. Sehingga dapat diketahui berapa kecepatan yang dihasilkan apabila waktu mengalami perubahan.
